(57)【要約】【課題】製造歩留まりを向上できるとともに表示品位の良好な表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板１２０上において、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極６６と、第１電極６０と第２電極６６との間に保持された有機活性層６４と、第１電極６０の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁７０と、を備えた表示装置であって、隔壁７０は、そのボトム７０Ｂから有機活性層６４より厚い膜厚を有する下層部７１において第１電極６０の周縁に沿った端面７１Ａと基板主面１２０Ａとの成す角度が１０°以上３０°以下であることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上において、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、前記第１電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備えた表示装置の製造方法であって、
前記隔壁は、そのボトムから前記有機活性層より厚い膜厚を有する下層部において、前記第１電極の周縁に沿った端面と前記基板の主面との成す角度が３０°以下となるように形成されることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記下層部は、ボトムから５０００乃至１００００オングストロームの膜厚を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記隔壁は、前記下層部よりトップ側の上層部において、前記第１電極の周縁に沿った端面と前記基板の主面との成す角度が７０°以下となるように形成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記隔壁は、
前記第１電極を有する基板上に、露光されることによって現像液に対して可溶性となるポジティブタイプの感光性有機材料でなる有機膜を成膜する成膜工程と、
前記有機膜を画素開口部に対応した開口パターンを有する第１マスクを介して露光する第１露光工程と、
前記有機膜を前記第１マスクより大きな開口パターンを有する第２マスクを介して露光する第２露光工程と、
前記有機膜を現像する現像工程と、
前記有機膜を焼成する焼成工程と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２露光工程での露光量は、前記第１露光工程での２０乃至４０％であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記隔壁は、
前記第１電極を有する基板上に、露光されることによって現像液に対して可溶性となるポジティブタイプの感光性有機材料でなる有機膜を成膜する成膜工程と、
画素開口部に対応した開口パターンを有するマスクを前記有機膜から離間した状態で、前記有機膜を露光する露光工程と、
前記有機膜を第１現像液にて現像する第１現像工程と、
前記有機膜を前記第１現像液より高濃度の第２現像液にて現像する第２現像工程と、
前記有機膜を焼成する焼成工程と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記隔壁は、
前記第１電極を有する基板上に、黒色顔料を含有し露光されることによって現像液に対して不溶性となるネガティブタイプの感光性有機材料でなる有機膜を成膜する成膜工程と、
前記有機膜を画素開口部に対応した遮光パターンを有するマスクを介して露光する露光工程と、
前記有機膜を現像する現像工程と、
前記有機膜を焼成する焼成工程と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記有機活性層は、インクジェット方式により前記第１電極上に塗布することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
基板上において、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、前記第１電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備えた表示装置であって、
前記隔壁は、そのボトムから前記有機活性層より厚い膜厚を有する下層部において、前記第１電極の周縁に沿った端面と前記基板の主面との成す角度が１０°以上３０°以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
前記有機活性層は、高分子系材料を用いて形成されたことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置及びその製造方法に係り、特に、複数の自発光性素子によって構成された表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自発光性素子であることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。
【０００４】
これらの特徴から、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機ＥＬ表示装置は、アレイ基板として陽極と陰極との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を挟持した有機ＥＬ素子をマトリックス状に配置することにより構成される。有機ＥＬ素子には、有機活性層に低分子系材料を用いた素子構成と、高分子系材料を用いた素子構成とがある。
【０００５】
低分子系の素子は真空蒸着法などのドライプロセスにより形成する例が多く、積層構造を容易に形成しやすい。一方、高分子系の素子はインクジェット法等のウェットプロセスにより形成する例が多く、このインクジェット法は、材料の使用効率が格段によいといった利点がある。
【０００６】
すなわち、高分子系材料を用いた有機活性層は、インクジェット法により液状の発光材料を画素毎に塗布し、乾燥することによって形成される。この場合、各画素は、隣接画素間の分離（絶縁）を行うための隔壁によって区画されている。また、各画素は、塗布された発光材料の液滴が画素内にまんべんなく付与されるよう隔壁に親液性を有する親液性絶縁膜を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
このような親液性絶縁膜の形成にあたっては、ＣＶＤ法などで無機絶縁材料を成膜した後に、フォトレジストを塗布し、このフォトレジストをフォトエッチングプロセスによってパターン化し、フォトレジストから露出した無機絶縁材料を除去し、さらに、フォトレジストを除去することで形成することが考えらえる。このため、製造工程数が多く、製造高コストが増大するだけでなく、製造歩留まりの低下を招く。
【０００８】
また、親液膜を省略して疎液膜のみで隔壁を構成した場合、発光材料が隔壁に馴染まず、画素毎に独立に形成された電極（陽極）と隔壁との境界部分で発光材料の膜厚が極端に薄くなるおそれがある。このような場合、後に、成膜される電極（陰極）と陽極との間でショートするおそれがある。また、発光材料の膜厚の不均一性に起因して発光ムラを生じるおそれがある。
【特許文献１】特開２００２−２０２７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、製造歩留まりを向上できるとともに表示品位の良好な表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の第１様態による表示装置の製造方法は、
基板上において、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、前記第１電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備えた表示装置の製造方法であって、
前記隔壁は、そのボトムから前記有機活性層より厚い膜厚を有する下層部において、前記第１電極の周縁に沿った端面と前記基板の主面との成す角度が１０°以上３０°以下となるように形成されることを特徴とする。
【００１１】
この発明の第２様態による表示装置は、
基板上において、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、前記第１電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備えた表示装置であって、
前記隔壁は、そのボトムから前記有機活性層より厚い膜厚を有する下層部において、前記第１電極の周縁に沿った端面と前記基板の主面との成す角度が１０°以上３０°以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、製造歩留まりを向上できるとともに表示品位の良好な表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置及び表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を例にして説明する。
【００１４】
図１及び図２に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００と、アレイ基板１００の少なくとも表示エリア１０２を密封する封止体２００とを備えて構成されている。表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。
【００１５】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離し、かつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ１０及び画素スイッチ１０を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ２０と、駆動トランジスタ２０のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子３０とを備えている。これら画素スイッチ１０および駆動トランジスタ２０は例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここではその半導体層にポリシリコンを用いている。
【００１６】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、表示素子としての有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそれぞれ備えている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、赤色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｒを備えている。緑色画素ＰＸＧは、緑色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｇを備えている。青色画素ＰＸＢは、青色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００１７】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一構造であり、画素毎ＰＸに独立島状に形成された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され全画素ＰＸに共通に形成された第２電極６６と、これら第１電極６０と第２電極６６との間に保持された有機活性層６４と、によって構成される。
【００１８】
また、アレイ基板１００は、画素ＰＸの行方向（すなわち図１のＹ方向）に沿って配置された複数の走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）と、走査線Ｙｍと略直交する方向（すなわち図１のＸ方向）に沿って配置された複数の信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）と、有機ＥＬ素子４０の第１電極６０側に電源を供給するための電源供給線Ｐと、を備えている。さらに、アレイ基板１００は、表示エリア１０２の外周に沿った周辺エリア１０４に、走査線Ｙｍに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７と、信号線Ｘｎに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８と、を備えている。
【００１９】
すべての走査線Ｙｍは、走査線駆動回路１０７に接続されている。また、すべての信号線Ｘｎは、信号線駆動回路１０８に接続されている。画素スイッチ１０は、ここでは走査線Ｙｍと信号線Ｘｎとの交差部近傍に配置されている。駆動トランジスタ２０は、有機ＥＬ素子４０と直列に接続されている。蓄積容量素子３０は、画素スイッチ１０と直列に、且つ駆動トランジスタ２０と並列に接続されており、蓄積容量素子３０の両電極は、駆動トランジスタ２０のゲート電極及びソース電極にそれぞれ接続されている。
【００２０】
電源供給線Ｐは、表示エリア１０２の周囲に配置された図示しない第１電極電源線に接続されている。有機ＥＬ素子４０の第２電極６６側端は、表示エリア１０２の周囲に配置されコモン電位ここでは接地電位を供給する図示しない第２電極電源線に接続されている。
【００２１】
より詳細に説明すると、画素スイッチ１０のゲート電極は走査線Ｙｍに接続され、ソース電極は信号線Ｘｎに接続され、ドレイン電極は蓄積容量素子３０の一端及び駆動トランジスタ２０のゲート電極に接続されている。駆動トランジスタ２０のソース電極は蓄積容量素子３０の他端及び電源供給線Ｐに接続され、ドレイン電極は有機ＥＬ素子４０の第１電極６０に接続されている。
【００２２】
図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０上に配置された有機ＥＬ素子４０を備えている。なお、配線基板１２０は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性支持基板上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８、各種配線（走査線、信号線、電源供給線等）などを備えて構成されたものとする。
【００２３】
有機ＥＬ素子４０を構成する第１電極６０は、配線基板１２０表面の絶縁膜上に配置される。この第１電極６０は、ここではＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）などの光透過性導電部材によって形成され、陽極として機能する。
【００２４】
有機活性層６４は、少なくとも発光機能を有する有機化合物を含み、各色共通に形成されるホールバッファ層、エレクトロンバッファ層、及び各色毎に形成される有機発光層の多層積層で構成されても良く、機能的に複合された２層または単層で構成されても良い。例えば、ホールバッファ層は、陽極および有機発光層間に配置され、芳香族アミン誘導体やポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体などの薄膜によって形成される。発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有する有機化合物によって形成される。この発光層は、例えば高分子系の発光材料を採用する場合には、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）やポリフルオレン誘導体またはその前駆体などの薄膜により構成される。
【００２５】
第２電極６６は、有機活性層６４上に各有機ＥＬ素子４０に共通に配置される。この第２電極６６は、例えばＣａ（カルシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｂａ（バリウム）、Ａｇ（銀）、Ｙｂ（イッテルビウム）などの電子注入機能を有する金属膜によって形成され、陰極として機能している。この第２電極６６は、陰極として機能する金属膜の表面をカバーメタルで被覆した２層構造であっても良い。カバーメタルは、例えばアルミニウムによって形成される。
【００２６】
このように構成された有機ＥＬ素子４０では、第１電極６０と第２電極６６との間に挟持された有機活性層６４に電子及びホールを注入し、これらを再結合させることにより励起子を生成し、この励起子の失活時に生じる所定波長の光放出により発光する。ここでは、このＥＬ発光は、アレイ基板１００側すなわち第１電極６０側から出射される。
【００２７】
ところで、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、各画素ＲＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を分離する隔壁７０を備えている。すなわち、隔壁７０は、配線基板１２０上に独立島状に形成された第１電極６０の周縁に沿って格子状またはストライプ状に配置されている。これにより、隔壁７０は、第１電極６０を画素毎に電気的に分離するとともに、第１電極６０を露出し、第１電極６０上への有機活性層６４の配置を可能とする。第１電極６０が露出した部分は、実質的に表示に寄与する開口部ＡＰとなる。また、この隔壁７０は、各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）にそれぞれ配置される有機活性層６４の混色を防止する機能を有している。
【００２８】
赤、緑、及び、青にそれぞれ発光する３種類の有機発光層をインクジェット法により選択的に塗布する方法は、工程も少なく、材料の使用効率も格段に良いといったメリットもある。しかしながら、インクジェット法は、有機発光層やホールバッファ層などを画素個別に塗布していくことから、発光部分の膜厚が不均一になりやすく、また、膜厚が不均一な領域においては発光ムラを発生するおそれがあり、表示品位の低下をもたらす。また、膜厚が不均一な領域においては、単位面積あたりの電流密度が膜厚の薄い部分に集中することから、有機活性層の劣化を早めてしまい、信頼性上の問題も引き起こす。
【００２９】
インクジェット法により吐出された発光材料などの液滴を隔壁７０に囲まれた画素内に均一に広げるためには、親液性の薄膜を隔壁７０の画素内部において、第１電極６０の周縁を１乃至４μｍ程度の幅で覆うように配置することが考えられる。この親液膜を配置しなかった場合、撥インク処理を行った隔壁７０と第１電極６０との界面で、第１電極６０やホールバッファ層の表面が露出するおそれがある。このような塗布膜に異常が存在する画素では、第１電極６０とその後に成膜される第２電極との間でショートを起こし、該当画素が点灯しないという表示不良が発生してしまい、歩留まりの低下は避けられない。しかし、親液膜を配置しようとすると、その分の製造工程数が増えてしまい、製造コストの増大に繋がるとともに、歩留まりの低下を引き起こす可能性がある。
【００３０】
そこで、この実施の形態では、有機活性層６４の膜厚を均一化するために、隔壁７０にテーパー角度の低い部分と高い部分とを設けている。すなわち、隔壁７０は、図２に示すように、下層部７１及び上層部７２を有している。下層部７１は、有機活性層６４より厚い膜厚Ｔ１を有しており、より詳細には、隔壁７０のボトム７０Ｂから有機活性層６４の表面までの高さＨより大きな膜厚Ｔ１を有している。有機活性層６４の膜厚は、１０００乃至２０００オングストローム程度であるため、第１電極６０の膜厚を考慮しても、隔壁７０の膜厚Ｔ１は、ボトム７０Ｂから５０００乃至１００００オングストロームであれば、高さＨより十分大きい。上層部７２は、下層部７１よりトップ側に位置しており、下層部７１との境界７３から隔壁７０のトップ７０Ｔまでの膜厚Ｔ２を有している。
【００３１】
下層部７１において、第１電極６０の周縁に沿った端面のテーパー角度すなわち端面７１Ａと基板主面１２０Ａとの成す角度θ１は、上層部７２の端面７２Ａと基板主面１２０Ａとの成す角度θ２より小さい。このような構造の隔壁７０を採用することにより、隔壁７０の下層部７１付近に塗布形成される有機活性層６４は、低テーパー角度の端面７１Ａで囲まれた画素内において、極めて均一な膜厚分布で成膜できる。また、隔壁７０は、その上層部７２付近において、各画素を高テーパー角度の端面７２Ａで囲むため、本来の目的である混色防止の機能を損なうことがない。
【００３２】
有機活性層６４に接触する下層部７１の端面７１Ａは、そのテーパー角度θ１が３０°以下になるように形成されることが望ましい。これにより、開口部ＡＰに配置された有機活性層６４の膜厚分布を均一化することが可能となる。
【００３３】
また、端面７１Ａのテーパー角度θ１は、１０°以上であることが望ましい。テーパー角度θ１を０°とした場合、下層部７１としての機能を失ってしまう。つまり、上層部７２のテーパー角度θ２と面一となってしまい、有機活性層６４の膜厚分布を均一化することは困難となる。このため、テーパー角度θ１は、最低でも１０°は必要である。
【００３４】
一方で、隔壁７０における上層部７２の端面７２Ａは、そのテーパー角度θ２がテーパー角度θ１より大きく（望ましくは５０°以上であり）、しかも７０°以下になるように形成されることが望ましい。これにより、画素に向けて吐出された発光材料が例え隔壁７０の端面７２Ａに付着した場合であっても、発光材料を開口部ＡＰに導きやすくなるとともに、隣接する他の色画素への流出を防止することができる。
【００３５】
このようなテーパー角度の異なる２つの端面を有する隔壁７０は、二種類のレジストを用いることなく、プロセスの制御により一種類のレジストで形成可能である。これにより、製造工程を増やすことなく、高品質なデバイスを提供することができ、製造コストを低減できるとともに製造歩留まりを向上することができる。
【００３６】
次に、このような構造の隔壁７０を備えた有機ＥＬ表示装置の第１の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、第１電極６０を有する配線基板１２０を用意する。すなわち、金属膜及び絶縁膜の成膜、パターニングなどの処理を繰り返し、絶縁性基板上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８の他に、信号線Ｘｎ、走査線Ｙｍ、電源供給線Ｐ等の各種配線も形成した、縦４８０画素、横６４０×３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）画素の合計９２万画素を有した配線基板１２０を形成する。そして、各画素にＩＴＯからなる５００オングストロームの膜厚を有する第１電極６０を形成する。この第１電極６０については、一般的はフォトリソグラフィプロセスで形成しても良いし、マスクスパッタ法で形成しても良い。
【００３８】
続いて、図３Ａに示すように、配線基板１２０上に有機膜８１を成膜する。すなわち、有機膜８１を形成する有機材料として、露光されることによって現像液に対して可溶性となるポジティブタイプの感光性有機材料（例えばアクリル系感光性有機材料）を、スピンナーなどで３００００オングストロームの膜厚を有するように塗布する。そして、この第１有機材料８１を、約９０℃の高温下で１２０ｓｅｃ間乾燥させる。
【００３９】
続いて、図３Ｂに示すように、有機膜８１を画素の開口部ＡＰに対応した開口パターンを有する第１マスクＭ１を介して露光する（第１露光工程）。すなわち、露光用の光源として例えば紫外の波長帯域（約３６５ｎｍ）を有する出力７５ｍＷの強力なランプを用いて、画素開口部ＡＰに対応した部分に光が照射されるような第１マスクＭ１を介して、２５０ｍＪの照射エネルギー（露光量）で有機膜８１を露光する。大きな出力の光源を用いることが可能であれば、露光工程は、露光時間を短縮できる一括露光によって行われることが望ましいが、配線基板１２０を複数の領域に分割して順次露光する分割露光によって行われても良い。
【００４０】
続いて、図３Ｃに示すように、有機膜８１を第１マスクＭ１より大きな開口パターンを有する第２マスクＭ２を介して露光する（第２露光工程）。この第２露光工程では、第１露光工程より少ない露光量で有機膜８１を露光する。望ましくは、第２露光工程での露光量は、第１露光工程での２０乃至４０％とする。すなわち、露光用の光源として例えば紫外の波長帯域（約３６５ｎｍ）を有する出力４０ｍＷのランプを用いて、画素開口部ＡＰより大きな部分に光が照射されるような第２マスクＭ２を介して、７５ｍＪの照射エネルギー（露光量）で有機膜８１を露光する。ここで採用した第２マスクＭ２の開口パターンは、第１マスクＭ１の開口パターンより２乃至４μｍほど大きい。
【００４１】
続いて、図３Ｄに示すように、有機膜８１を現像する。すなわち、２．３８％のＴＭＡＨ（テトラメチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド）溶液を用いて有機膜８１を現像する。これにより、比較的強い露光量で露光された部分（画素の中央部分）は完全に除去され、第１電極６０を露出する。また、比較的弱い露光量で露光された部分（画素の周辺部分）は深部まで十分に露光されておらず、上層部分が除去される一方で下層部分が残留する。このため、有機膜８１は、下層部分から上層部分に向かって細くなるようなテーパー状に形成される。
【００４２】
続いて、図３Ｅに示すように、有機膜８１を焼成する。すなわち、２２０℃の高温下で有機膜８１を３０分間ベーク処理を行う。これにより、有機膜８１に含まれる溶媒等の水分が除去されるため、有機膜８１が収縮する。このとき、ボトム部分のエッジは後退することなく、開口部ＡＰを規定する。このような焼成処理により、ボトムに近い下層部分では、比較的膜厚が薄いために小さなテーパー角度の端面が形成され、また、トップに近い上層部分では、比較的膜厚が厚いために大きなテーパー角度の端面が形成される。このようにして、テーパー角度の異なる下層部７１及び上層部７２を含む隔壁７０が形成される。なお、テーパー角度は、材料の選択、照射エネルギーの設定、現像速度の設定などを調整することで制御可能である。
【００４３】
続いて、図３Ｆに示すように、各画素内に、有機発光層の他にホールバッファ層などを含む有機活性層６４を塗布する。すなわち、ホールバッファ層や有機発光層などを形成する高分子系発光ポリマー材料の２．０ｗｔ％重量溶液を、隔壁７０によって区画された画素内に向けて噴射し、第１電極６０上に塗布する。この溶液の塗布は、ピエゾ式インクジェットノズルを用い、発光ポリマー材料の供給量が０．０５ｍｌ／ｍｉｎの条件下で行われる。このように塗布された発光ポリマー材料の溶液は、各画素の周辺に配置された隔壁７０の下部に露出した部分が親液性となっているため、親液膜がなくても画素内での広がりを阻害されることが無く、均一に広がる。
【００４４】
そして、１００℃の高温下で１５秒間の乾燥処理を行うことで、溶液に含まれる溶媒を除去する。このようにして形成された各画素の有機活性層６４は、溶媒除去後に均一な膜厚に形成された。このため、後に形成される第２電極６６と第１電極６０との間が確実に電気的に絶縁され、ショートの発生を防止することができる。
【００４５】
続いて、図３Ｇに示すように、有機活性層６４上に第２電極６６を形成する。すなわち、陰極として機能する金属膜としてバリウム（Ｂａ）を１０−７Ｐａの真空度において６００オングストロームの膜厚に蒸着し、続けて、カバーメタルとして機能する金属膜としてアルミニウム（Ａｌ）を１５００乃至３０００オングストロームの膜厚で蒸着する。これにより、有機ＥＬ素子４０が形成される。
【００４６】
続いて、アレイ基板１００上の表示エリア１０２を封止するために、封止体２００の外周に沿って紫外線硬化型のシール材４００を塗布し、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中において、アレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせる。これにより、有機ＥＬ素子４０は、不活性ガス雰囲気の密閉空間内に封入される。その後、紫外線を照射して、シール材３００を硬化させる。
【００４７】
このようにして形成した下面発光方式のカラー表示型アクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置では、有機活性層６４の膜厚ばらつきに起因するような表示不良のない、良好な表示が得られた。また、有機活性層６４の形成にインクジェット方式を採用しているため、発光ポリマー材料の使用効率は８０％程度と高く、発光ポリマー材料の供給系に残留したもの以外は全て有効に成膜に用いられたことが分かった。
【００４８】
次に、第２の製造方法について説明する。ここでは、隔壁７０の形成工程についてのみ説明する。
【００４９】
まず、図４Ａに示すように、第１電極６０を有する配線基板１２０上に有機膜８１を成膜する。すなわち、有機膜８１を形成する有機材料として、露光されることによって現像液に対して可溶性となるポジティブタイプの感光性有機材料（例えばアクリル系感光性有機材料）を塗布する。そして、この第１有機材料８１を乾燥させる。
【００５０】
続いて、図４Ｂに示すように、有機膜８１を画素の開口部ＡＰに対応した開口パターンを有するマスクＭを介して露光する。すなわち、露光用の光源として例えば紫外の波長帯域（約３６５ｎｍ）を有する出力７５ｍＷの強力なランプを用いて、画素開口部ＡＰに対応した部分に光が照射されるようなマスクＭを介して、２５０ｍＪの照射エネルギー（露光量）で有機膜８１を露光する。このとき、マスクＭは、有機膜８１から所定距離以上、例えば有機膜８１の表面から１００μｍ以上のギャップを有するように離間した状態で配置される。このようにマスクＭと有機膜８１とを離間することにより、光源から照射された光は、マスクＭの開口パターンを通過した後に開口パターンよりも大きく広がる。結果として、有機膜８１は、開口パターンよりも広い領域（８１Ａ＋８１Ｂ）が露光される。このとき、有機膜８１において、開口パターンに対応する領域８１Ａはその外周の領域８１Ｂより強く露光される。
【００５１】
続いて、図４Ｃに示すように、有機膜８１を現像する（第１現像工程）。すなわち、０．７乃至０．９％のＴＭＡＨ溶液（第１現像液）を用いて有機膜８１を現像する。これにより、比較的強い露光量で露光された部分（画素の中央部分）８１Ａは完全に除去され、第１電極６０を露出する。
【００５２】
続いて、図４Ｄに示すように、有機膜８１を現像する（第２現像工程）。すなわち、第１現像液よりも高濃度の第２現像液、例えば２．３８％のＴＭＡＨ溶液を用いて有機膜８１を現像する。これにより、比較的弱い露光量で露光された部分（画素の周辺部分）８１Ｂは深部まで十分に露光されておらず、上層部分が除去される一方で下層部分が残留する。このため、有機膜８１は、下層部分から上層部分に向かって細くなるようなテーパー状に形成される。
【００５３】
続いて、図４Ｅに示すように、有機膜８１を焼成する。すなわち、２２０℃の高温下で有機膜８１を３０分間ベーク処理を行う。これにより、有機膜８１に含まれる溶媒等の水分が除去されるため、有機膜８１が収縮する。このとき、ボトム部分のエッジは後退することなく、開口部ＡＰを規定する。このような焼成処理により、ボトムに近い下層部分では、比較的膜厚が薄いために小さなテーパー角度の端面が形成され、また、トップに近い上層部分では、比較的膜厚が厚いために大きなテーパー角度の端面が形成される。このようにして、テーパー角度の異なる下層部７１及び上層部７２を含む隔壁７０が形成される。
【００５４】
このような第２の製造方法によって形成された隔壁７０を備えた有機ＥＬ表示装置においても、第１の製造方法によって製造された有機ＥＬ表示装置と同様に、発光ポリマー材料を隔壁内部の画素内に均一に広げることが可能となり、表示性能の低下を防止することが可能となるなどの効果が得られる。
【００５５】
次に、第３の製造方法について説明する。ここでは、隔壁７０の形成工程についてのみ説明する。
【００５６】
まず、図５Ａに示すように、第１電極６０を有する配線基板１２０上に有機膜８１を成膜する。すなわち、有機膜８１を形成する有機材料として、黒色顔料を含有し露光されることによって現像液に対して不溶性となるネガティブタイプの感光性有機材料（例えばアクリル系感光性有機材料）を塗布する。そして、この第１有機材料８１を乾燥させる。
【００５７】
続いて、図５Ｂに示すように、有機膜８１を画素の開口部ＡＰに対応した遮光パターンを有するマスクＭを介して露光する。すなわち、露光用の光源として例えば紫外の波長帯域（約３６５ｎｍ）を有する出力７５ｍＷの強力なランプを用いて、画素開口部ＡＰに対応した部分に光が照射されるようなマスクＭを介して、２５０ｍＪの照射エネルギー（露光量）で有機膜８１を露光する。これにより、画素に対応した部分は全く露光されず、画素を囲む部分すなわち隔壁に対応した部分が露光される。このとき、有機膜８１は黒色であるため、露光された部分であっても深部まで十分に露光されない。
【００５８】
続いて、図５Ｃに示すように、有機膜８１を現像する。すなわち、２．３８％のＴＭＡＨ溶液を用いて有機膜８１を現像する。これにより、未露光部分（画素の中央部分）は完全に除去され、第１電極６０を露出する。また、露光部分も深部まで十分露光されておらず、特に画素の周辺部分において、露光された上層部分が残留する一方で未露光の下層部分が除去される。このため、有機膜８１は、上層部分から下層部分に向かって細くなるような逆テーパー状に形成される。
【００５９】
続いて、図５Ｄに示すように、有機膜８１を焼成する。すなわち、２２０℃の高温下で有機膜８１を３０分間ベーク処理を行う。これにより、有機膜８１に含まれる溶媒等の水分が除去されるため、有機膜８１が収縮する。このとき、有機膜８１の庇部分８１Ｃがメルトダウンし、結果として有機膜８１のボトム部分で開口部ＡＰを規定するとともに、ボトムに近い下層部分では比較的小さなテーパー角度の端面が形成され、また、トップに近い上層部分では比較的大きなテーパー角度の端面が形成される。このようにして、テーパー角度の異なる下層部７１及び上層部７２を含む隔壁７０が形成される。
【００６０】
このような第３の製造方法によって形成された隔壁７０を備えた有機ＥＬ表示装置においても、第１の製造方法によって製造された有機ＥＬ表示装置と同様に、発光ポリマー材料を隔壁内部の画素内に均一に広げることが可能となり、表示性能の低下を防止することが可能となるなどの効果が得られる。
【００６１】
ここで、有機ＥＬ素子４０の有機活性層６４の成膜状態を比較する。図６Ａは、上述した実施の形態のように隔壁７０における下層部のテーパー角度が３０°以下であり上層部のテーパー角度が３０°より大きいような端面を有する本実施形態の構造での膜厚分布を示している。図６Ｂは、開口部側端面が面一であって３０°より大きなテーパー角度を有する比較例の構造での膜厚分布を示している。ここで、「０」の位置は隔壁７０と第１電極６０上に配置された有機活性層６４との境界に相当し、正の画素内距離を有する位置は開口部ＡＰ内の位置に相当し、また、負の画素内距離を有する位置は隔壁７０上の位置に相当するものとする。なお、この膜厚分布は、ＦＩＢ加工ＳＥＭ写真により画素内部の隔壁エッジからの各層の断面像を１０〜１５μｍ間隔で撮影し、その膜厚を計測することにより得られる。
【００６２】
ここで、本実施形態の構造では、下層部の膜厚は５１００オングストロームであり、下層部における端面のテーパー角度は１３°であり、また、上層部の膜厚は２４６００オングストロームであり、上層部における端面のテーパー角度は４７°である。一方、比較例の構造では、隔壁全体の膜厚は２９８００オングストロームであり、その端面のテーパー角度は４３°である。
【００６３】
図６Ａに示すように、本実施形態の構造によれば、開口部ＡＰ内に配置された有機活性層６４がほぼ均一な膜厚に形成されたことを確認できた。これに対して、図６Ｂに示すように、比較例の構造によれば、開口部の中央部付近ではほぼ均一な膜厚となるものの、開口部の周辺部に向かうほど中央部より大きな膜厚となり、十分に平坦化されていないことが確認された。このように、隔壁の下層部に３０°より小さなテーパーを持たせることにより、実質的に発光に寄与する領域すなわち開口部内でほぼ均一な膜厚の有機活性層を形成することができる。
【００６４】
以上説明したように、この実施の形態に係る表示装置及びその製造方法によれば、高分子系の発光ポリマー材料を適用することで、有機ＥＬ素子の有機活性層をインクジェット法にて選択的に成膜する方法を採用することができる。この成膜方法は、工程数が少なく、発光ポリマー材料の使用効率も格段によいといったメリットもある。
【００６５】
また、各画素を分離する隔壁のうち、そのボトムから有機活性層より厚い膜厚を有する下層部において、第１電極の周縁に沿った端面と基板主面とのなす角度を３０°以下とすることにより、親液膜が無くても画素内の有機活性層の膜厚を均一化することができる。
【００６６】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００６７】
すなわち、この発明は、成膜した有機膜を露光するに際して露光量に差をつけることで、現像した際に完全に除去される部分と一部残留する部分とを形成し、これを焼成することで画素周辺部分にテーパー角度の異なる端面を形成している。このため、有機膜の露光工程では、露光量に差をつけるような方法であれば、如何なる方法も採用可能であり、例えば、ハーフトーンマスクを用いた露光方法であっても良い。
【００６８】
また、上述した実施の形態では、親液性の隔壁を適用しなくても、均一な膜厚の有機活性層を形成できる構成について説明したが、プロセス上のマージンが十分であれば、親液性の隔壁を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の構造例を概略的に示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、有機ＥＬ表示装置の第１の製造方法を説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、有機ＥＬ表示装置の第１の製造方法を説明するための図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、有機ＥＬ表示装置の第１の製造方法を説明するための図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、有機ＥＬ表示装置の第１の製造方法を説明するための図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、有機ＥＬ表示装置の第１の製造方法を説明するための図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、有機ＥＬ表示装置の第１の製造方法を説明するための図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、有機ＥＬ表示装置の第１の製造方法を説明するための図である。
【図４Ａ】図４Ａは、有機ＥＬ表示装置の第２の製造方法を説明するための図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、有機ＥＬ表示装置の第２の製造方法を説明するための図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、有機ＥＬ表示装置の第２の製造方法を説明するための図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、有機ＥＬ表示装置の第２の製造方法を説明するための図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、有機ＥＬ表示装置の第２の製造方法を説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａは、有機ＥＬ表示装置の第３の製造方法を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、有機ＥＬ表示装置の第３の製造方法を説明するための図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、有機ＥＬ表示装置の第３の製造方法を説明するための図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、有機ＥＬ表示装置の第３の製造方法を説明するための図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本実施形態の構造を採用した画素における有機活性層の膜厚分布を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、比較例の構造を採用した画素における有機活性層の膜厚分布を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…有機ＥＬ表示装置、１０…画素スイッチ、２０…駆動トランジスタ、３０…蓄積容量素子、４０…有機ＥＬ素子、６０…第１電極、６４…有機活性層、６６…第２電極、７０…隔壁、７１…下層部、７２…上層部、１００…アレイ基板、２００…封止体、４００…シール材、ＰＸ…画素、
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
2006004743.tif 000005
【図３Ｂ】
2006004743.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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